Las fibras de carburo de silicio tienen un diámetro de entre 5SAE International. *Composite Materials Handbook (CMH-17) Volumen 5, Composites de Matriz Cerámica*. 2017 (de capítulo 3.2). https://www.library.ucdavis.edu/wp-content/uploads/2016/12/HDBK17-5.pdf y 150SAE International. *Composite Materials Handbook (CMH-17)*. https://www.library.ucdavis.edu/wp-content/uploads/2017/03/HDBK17-3F.pdf (sección 2.4.1.6) micrómetros y están compuestas principalmente por moléculas de carburo de silicio . Dependiendo del proceso de fabricación, pueden contener un exceso de silicio o carbono, o una pequeña cantidad de oxígeno. En comparación con las fibras orgánicas y algunas fibras cerámicas, las fibras de carburo de silicio presentan alta rigidez, alta resistencia a la tracción, bajo peso, alta resistencia química, alta tolerancia a la temperatura y baja expansión térmica. y baja expansión térmica. (refs) Estas propiedades han hecho que la fibra de carburo de silicio sea la opción para los componentes de la sección caliente en la próxima generación de turbinas de gas, por ejemplo, el motor LEAPORNL. "Los composites de matriz cerámica despegan en el motor a reacción LEAP". Oronl.gov. 3 de enero de 2017. [Consultado el 30 de marzo de 2018]. de GE (General Electric). CFM International. "Sitio web oficial del motor LEAP". https://www.cfmaeroengines.com/engines/leap/
Fabricar Existen varios métodos para fabricar fibras de carburo de silicio. El proceso Yajima, inventado en 1975 y con mayor experiencia, utiliza un polímero líquido precerámico que se inyecta a través de una hilera para producir fibras verdes solidificadas (sin cocer) las cuales son sometidas a una serie de procesos, incluyendo un tiempo considerable en hornos de alta temperatura para convertir el polímero a la química de SiC deseada. Estas fibras suelen tener un diámetro inferior a 20 micras y se suministran como cables trenzados que contienen más de 300 fibras. Varias empresas emplean alguna variación de esta técnica, entre ellas Nippon Carbon (Japón), Ube Industries (Japón) y el consorcio NGS (EE. UU.).
Un segundo enfoque utiliza la deposición química de vapor (CVD) para formar carburo de silicio sobre un núcleo central de un material diferente a medida que este atraviesa un reactor de alta temperatura. Desarrollado por Textron (ahora Specialty Materials Inc., con sede en Massachusetts ) hace más de 40 años, el depósito de carburo de silicio resultante de la reacción de CVD en fase gaseosa se acumula sobre un núcleo de carbono con una microestructura columnar. La fibra, comercializada como la familia de productos SCS, tiene un diámetro relativamente grande, con medidas comprendidas entre los 80 y 140 micras.
La deposición química de vapor impulsada por láser (LCVD) es un método similar que utiliza múltiples haces láser como fuente de energía para inducir la reacción en fase gaseosa. La diferencia significativa es que las fibras se cultivan tal como se forman y no sobre una estructura central. Las fibras de LCVD se fabrican en una matriz paralela, ya que cada haz láser corresponde a una fibra depositada, con velocidades de crecimiento que oscilan entre 100 micras y más de 1 milímetro por segundo, y diámetros de fibra que oscilan entre 20 y 80 micras. Free Form Fibers, con sede en el norte del estado de Nueva York, ha desarrollado la tecnología LCVD durante los últimos 10 años.
Uso Casi toda la fibra de carburo de silicio producida se utiliza como material de refuerzo en compuestos cerámicos. La mayoría se utiliza para producir compuestos de matriz metálica, como los de aluminio, titanio o molibdeno. También se pueden utilizar para fabricar diversos compuestos de matriz cerámica, como SiC/SiC, un compuesto de alta temperatura utilizado en la industria aeroespacial.
Las fibras de carburo de silicio (SiC) se utilizan en la industria aeroespacial, automotriz y de defensa para componentes de alta resistencia y resistentes al calor, como piezas de motores y blindaje. Refuerzan los compuestos en turbinas y reactores nucleares, mejoran los dispositivos médicos y optimizan la electrónica con una conductividad térmica superior.
Referencias
Categoría:Carburos